Joten luonnontieteiden opettajasi on antanut luokallesi klassisen "hiirenloukkuauton" tehtävän: tehdä, suunnitella ja rakentaa pieni ajoneuvo, joka saa aikaan hiirenloukun napsautuksen, jotta autosi pääsee mahdollisimman pitkälle. Jos haluat tulla kaikkien luokkasi muiden oppilaiden eteen, sinun on tehtävä autostasi mahdollisimman tehokas, jotta voit puristaa jokaisen viimeisen sentin ulos autostasi. Oikealla lähestymistavalla on mahdollista virtaviivaistaa auton suunnittelua mahdollisimman pitkälle käyttämällä vain tavallisia kodin materiaaleja. Voit myös ostaa hiirenloukun autosarjan mistä tahansa käsityökaupasta ja ohittaa miettimättä, toimiiko se.
Askeleet
Tapa 1 /3: Pyörien optimointi
Vaihe 1. Käytä suuria takapyöriä
Suurilla pyörillä on suurempi pyörimishitaus kuin pienillä pyörillä. Käytännössä tämä tarkoittaa, että kun ne alkavat rullata, niitä on vaikeampi lopettaa. Tämä tekee suurista pyöristä täydellisiä etäisyyskilpailuihin - teoriassa ne kiihtyvät hitaammin kuin pienemmät pyörät, mutta ne rullaavat paljon pidempään ja kulkevat kokonaisuudessaan pidemmän matkan. Joten, jotta etäisyys olisi mahdollisimman suuri, tee vetoakselin pyörät (hiirenloukku, joka on yleensä takapyörä) erittäin suuriksi.
Etupyörä on hieman vähemmän tärkeä - se voi olla suuri tai pieni. Klassisen drag -kilpa -ilmeen vuoksi haluat isot pyörät taakse ja pienemmät eteen
Vaihe 2. Käytä ohuita, kevyitä pyöriä
Ohuemmissa renkaissa on vähemmän kitkaa ja ne voivat mennä pidemmälle, jos etäisyys on se, mitä haluat tai tarvitset hiirenloukkuurheilijan kanssa. On myös tärkeää ottaa huomioon pyörien paino - tarpeeton paino hidastaa autoa tai johtaa kitkaan. Lisäksi on syytä huomata, että leveillä pyörillä voi olla jopa pieni negatiivinen vaikutus auton vastusvastukseen ilmanvastuksen vuoksi. Näistä syistä haluat käyttää autollesi ohuimpia ja kevyimpiä pyöriä.
- Vanhat CD- tai DVD -levyt toimivat tähän tarkoitukseen melko hyvin - ne ovat suuria, ohuita ja erittäin kevyitä. Tässä tapauksessa vesipesuria voidaan käyttää pienentämään CD: n keskellä olevan reiän kokoa (jotta akseli sopisi paremmin).
- Jos sinulla on pääsy vanhaan vinyyliin, nämä toimivat myös erittäin hyvin, vaikka ne voivat olla liian raskaita pienimmille hiirenloukkuille.
Vaihe 3. Käytä kapeaa taka -akselia
Olettaen, että autosi on takapyörävetoinen auto, takapyörät pyörivät aina, kun taka-akselisi kääntyy. Jos taka -akselisi on erittäin laiha, hiirenloukkuusi voi kääntää sitä useamman kerran samalla pituisella narulla kuin jos se olisi leveämpi. Tämä tarkoittaa takapyörien kääntämistä useammin, mikä tarkoittaa suurempaa etäisyyttä! Tästä syystä on viisasta tehdä akselisi mahdollisimman ohuesta materiaalista, joka kestää edelleen rungon ja pyörien painon.
Kapeat puiset tapitangot ovat loistava, helposti saatavilla oleva valinta. Jos sinulla on pääsy ohuisiin metallitankoihin, ne ovat vielä parempia - voiteltuina niillä on yleensä vähemmän kitkaa
Vaihe 4. Luo pitoa antamalla pyörien kitkan reunat
Jos pyörät luistavat maata vasten, kun ansa on vedetty, energia hukkaantuu - hiirenloukku saa pyörät pyörimään, mutta et saa ylimääräistä etäisyyttä. Jos näin käy autollesi, kitkaa aiheuttavan materiaalin lisääminen takapyöriin voi vähentää niiden liukumista. Pidä painovaatimuksesi alhaalla käyttämällä vain niin paljon kuin on tarpeen, jotta pyörien kärjet saavat jonkin verran pitoa eikä mitään ylimääräistä. Joitakin sopivia materiaaleja ovat:
- Sähköteippi
- Kuminauhat
- Popped -kumipallo
- Lisäksi hiekkapaperin asettaminen takapyörien alle lähtöviivalle voi vähentää liukumista, kun auto alkaa liikkua (silloin kun se on todennäköisintä).
Tapa 2/3: Kehyksen mukauttaminen
Vaihe 1. Rakenna mahdollisimman kevyt kehys
Ennen kaikkea auton tulee olla kevyt. Mitä pienempi on autosi massa, sitä parempi - jokainen gramma tai milligramma, jonka voit ajella pois auton rungosta, on hiukan pidemmällä hiirenloukusta. Yritä olla ylimääräistä runkomateriaalia sen ulkopuolella, mikä on tarpeen hiirenloukun ja pyörän akselien pitämiseksi paikallaan. Jos näet kehyksessäsi hukkaan jäänyttä tilaa, yritä poistaa se tai, jos tämä on mahdotonta, tee siihen reikiä poralla sen painon alentamiseksi. Haluat myös käyttää kevyintä mahdollista materiaalia kehykseesi. Tässä on vain muutamia sopivia:
- Balsapuu
- Kovat muovilevyt
- Ohuet, kevyet metallilevyt (alumiini/tina -kattomateriaali jne.)
- Rakennuslelut (K'NEX, Legot jne.)
Vaihe 2. Tee kehys pitkäksi ja kapeaksi
Ihannetapauksessa haluat, että autosi muotoillaan aerodynaamisesti - siten, että se esittää pienimmän mahdollisen pinta -alan kulkusuunnassa. Kuten nuoli, pitkävene, lentokone tai keihäs, ajoneuvolla, joka on suunniteltu mahdollisimman tehokkaasti, on lähes aina pitkä, laiha muoto, joka minimoi ilmanvastusta. Hiirenloukkuautosi kannalta tämä tarkoittaa, että kehyksestä tulee sekä kapea (vaikka on vaikea saada kehystä kapeammaksi kuin itse hiirenloukku) ja pystysuora.
Muista, että minimoidaksesi vastus, yrität antaa autollesi kapeimman ja pienimmän profiilin. Yritä laskeutua maahan ja katsoa autoa edestä niin, että näet rungon osat, jotka tekevät autosi profiilista tarpeettoman suuren
Vaihe 3. Käytä liimaa kynsien sijasta aina kun mahdollista
Aina kun voit, yritä käyttää liimaa autosi suunnittelussa naulojen, nastojen tai muiden raskaampien ratkaisujen sijasta. Sinun pitäisi esimerkiksi käyttää vain muutamia pieniä liimapisteitä hiirenloukun kiinnittämiseen runkoon. Yleensä liima kestää yhtä hyvin kuin kynnet, mikä voi lisätä tarpeetonta painoa. Käytä superliimaa, älä koululiimaa, se ei kestä niin hyvin.
Toinen liiman etu on se, että sen ei pitäisi yleensä vaikuttaa auton ilmankestävyyteen. Toisaalta, jos kynsien toinen pää tarttuu kehykseesi, sillä voi olla vähäinen vaikutus
Vaihe 4. Pidä kehyksesi rakenteellinen eheys mielessä
Ainoa rajoittava tekijä hiirenloukun rungon keveydestä ja keveydestä on sen hauraus - jos se on liian kevyt, siitä voi tulla niin hauras, että hiirenloukun jousitus rikkoo auton. Herkkä tasapaino suurimman etäisyyden saavuttamisen ja auton epävakauden välillä voi olla melko hankala päästä oikeaan, mutta älä pelkää kokeilla. Hiirenloukku itsessään ei todennäköisesti koskaan rikkoudu, joten niin kauan kuin sinulla on ylimääräistä runkomateriaalia, sinulla on vapaus tehdä virheitä.
Jos käytät erittäin haurasta materiaalia, kuten balsapuuta, ja sinulla on vaikeuksia saada kehyksesi pitämään yhdessä, harkitse kehyksen alapuolelle pienen nauhan tukevampaa materiaalia, kuten metallia tai muovia, lisäämistä. Tämä lisää auton rakenteellista lujuutta minimoiden samalla sen ilmanvastusta ja painoa
Tapa 3/3: Maksimoi voimasi
Vaihe 1. Anna ansaasi pitkä "käsivarsi" lisätäksesi sen vipuvaikutusta
Useimmat hiirenloukkuautot toimivat seuraavasti: hiirenloukku on "asetettu", hiirenloukun varteen sidottu naru on kääritty huolellisesti yhden pyörän akselin ympärille, ja kun ansa on jousitettu, ansaan kääntyvä varsi siirtää energiansa akseliin pyörien kääntämiseksi. Koska loukun varsi on melko lyhyt, jos auto ei ole huolellisesti rakennettu, se voi vetää narusta liian nopeasti, jolloin pyörät luistavat ja energia katoaa. Jos haluat vetää hitaammin ja vakaammin, yritä kiinnittää pitkä sauva käsivarteen toimimaan vivuna ja sitoa sitten narun pää tähän paremmin kuin itse käsivarteen
On tärkeää käyttää vivulle sopivaa materiaalia. Vipu ei saa taivuttaa ollenkaan narun rasituksen alaisena - tämä tarkoittaa hukkaan menevää energiaa. Monet oppaat suosittelevat tukevia balsarakenteita tai metallilla vahvistettuja balsarakenteita, jotka antavat tukevan mutta kevyen vivun
Vaihe 2. Aseta ansa mahdollisimman pitkälle eteenpäin
Olettaen, että ansa kääntää takapyöriä, haluat, että autosi hiirenloukku on kauas eteenpäin rungossa, koska se voi olla koskematta etupyöriin. Mitä pidempi etäisyys loukun ja pyörien välillä on, sitä parempi - mitä pidempi etäisyys tarkoittaa, että voit kiertää enemmän narua akselin ympäri vain hieman hitaammin ja vakaammin.
Vaihe 3. Varmista, että liikkuvien osien kitka on mahdollisimman pieni
Jotta etäisyys olisi mahdollisimman suuri, sinun kannattaa käyttää mahdollisimman lähellä 100% hiirenloukun tehoa. Tämä tarkoittaa kitkan vähentämistä auton pinnoilla, joissa pisteet liukuvat toisiaan vasten. Käytä mietoa voiteluainetta, kuten WD-40, autorasvaa tai vastaavaa tuotetta pitääksesi liikkuvien osien väliset kosketuspinnat hyvin öljyttyinä, jotta auto "kulkee" mahdollisimman sujuvasti.
Monet hiirenloukkuautojen rakennusoppaat tunnistavat akselin hiirenloukun ensisijaiseksi kitkan lähteeksi. Akselien kitkan minimoimiseksi hankaa tai suihkuta hiukan voiteluainetta jokaiseen akseliin, jossa se kohtaa rungon, ja työnnä se mahdollisuuksien mukaan kosketuspisteeseen liu'uttamalla pyöriä edestakaisin
Vaihe 4. Jos sinulla on oikeus käyttää tehokkainta hiirenloukkua
Suurimman osan ajasta hiirenloukkuautotehtävissä kaikkien oppilaiden on käytettävä samankokoisia hiirenloukkuja, jotta kaikkien automallit saisivat yhtä paljon tehoa. Jos sinulla ei kuitenkaan ole tätä rajoitusta, voit vapaasti käyttää tehokkainta hiirenloukkua, jonka löydät! Suuremmat ansoja, kuten rotanloukut, tarjoavat paljon enemmän voimaa kuin perushiirenloukut, mutta ne vaativat myös tukevampia rakenteita tai ne voivat rikkoa auton erilleen, kun ne ovat jousitettuja, joten sinun on ehkä vahvistettava runkoasi ja/tai akseleitasi.
Muista, että rotanloukut ja muut suuret jyrsijäloukut voivat helposti murtaa sormet, joten käsittele aseellisia ansoja äärimmäisen varovasti, vaikka olisit varma, että ansa on kiinnitetty akselillesi eikä se saa sulkeutua vapaasti
Vinkkejä
- Jos naru on juuri kääritty akselin ympärille, auto voi tuskin liikkua. Suuremman vetoakselin lisääminen voi parantaa vetovoimaa. Joissakin kuvissa akselilla on kumirengas, joka toimii "vaihteena" ja vähentää merkkijonon liukumista.
- Käytä pisintä käytettävissä olevaa vipua pidentääksesi hiirenloukun vartta mahdollisimman pitkälle. Kärki kulkee pidemmän matkan, jolloin useampia kierteitä voi kiertää. Vipua varten käytettiin rikkoutuneen puomilaatikon antennia. Kaikki pitkä, kevyt ja ei liian joustava toimii vivulla.
- Vähennä akselin kitkaa minimoimalla käyttöakselia koskettavan tuen pinta -ala. ohuesta teräksestä valmistetulla akselituella on vähemmän kitkaa kuin puupalkin läpi poratulla reiällä.
- Vähennä shokkia käyttämällä vähän sientä simuloiduna juustona. Tämä estää auton hyppimästä niin paljon, kun vipuvarsi napsahtaa alas.
- Akselien ja kiinnikkeiden kohdistaminen on kriittisen tärkeää kitkan vähentämiseksi ja suorituskyvyn parantamiseksi.
- Vähennä kitkaa lisäämällä Molykote® -molybdeenidisulfidipohjaista jauhemaista voiteluainetta akseleille, pyörille ja hiirenloukun jouselle.
- Ota CD -levy ja akseli mukaasi rautakauppaan, jos ostat pesukoneen. Tämä voi auttaa sinua saamaan oikean koon ensimmäisellä kerralla.
- Voit nähdä monia erilaisia opiskelijoiden ponnistuksia Hiirenloukun autohaasteen verkkosivustolla.
- Lisää kitkaa vahaamalla merkkijono kynttilävahalla. Vahaamalla se naru vetää paremmin akselia.
- Lisää kitkaa siellä, missä sitä tarvitaan, käyttämällä kumirengasta tai teippiä akselin ympärille, jossa naru on kääritty. Narun tulee kääntää akselia eikä luistaa.
- Vähennä massaa käyttämällä kevytosaa kevytosalla. Massan vähentäminen vähentää myös kitkaa akselituissa.
- On hyödyllistä varmistaa, että akseli ei kolise ympäri tai se liikkuu vasemmalle ja oikealle.
- Käytä mahdollisimman vähän massaa autossa ja tee siitä silti tarpeeksi suuri liikkumaan.
Huomioitavia asioita
- Pyörän ja akselin välinen suhde: Käytä etäisyyksiä suuret pyörät ja pieni akseli. Ajattele polkupyörän takapyörää; pieni vetopyörä ja suuri pyörä.
- Inertia: Kuinka paljon energiaa tarvitaan auton käynnistämiseen? Kevyempi auto vaatii vähemmän. Pienennä ajoneuvosi massaa parhaan matkan saavuttamiseksi.
- Energian vapautumisnopeus: Jos energia vapautuu hitaasti, tehoa käytetään tehokkaammin ja auto kulkee pidemmälle. Yksi tapa hidastaa tätä irrotusta on pidentää vipuvarsi. Pidempi varsi kulkee pidemmän matkan ja sallii enemmän naruja akselin ympäri. Auto menee pitkälle, mutta hitaammin.
- Kitka: Minimoi kitka akselilla minimoimalla kosketuspinta -ala. Tässä esimerkissä käytettiin ohutta teräskiinnikettä. Aluksi akselin pitämiseen käytettiin puupalkin läpi porattua reikää. Tästä luovuttiin, koska suurempi pinta -ala saa auton käyttämään energiaa kitkan voittamiseksi sen sijaan, että kulkisi eteenpäin.
- Vetovoima: Tätä kutsut kitkaksi, kun sitä käytetään hyväksesi. Kitka tulee maksimoida tarvittaessa (jos naru kiertyy akselin ympäri ja pyörät koskettavat lattiaa). Liukuva naru tai pyörät ovat hukkaan heitettyä energiaa.
Varoitukset
- Hiirenloukut ovat vaarallisia. Voit murtaa sormen. Käytä aikuisten valvontaa. Voit loukkaantua ja voit jakaa ansaan!
- Käytettävissä olevan energian määrä on rajoitettu; jousen voimaa. Näytetty auto on lähellä maksimirajaa. Jos vipuvarsi olisi pidempi tai pyörät suurempia, auto ei liikuisi ollenkaan! Tässä tapauksessa energian vapautumista voidaan "virittää" painamalla joitakin antenneja sisään (lyhennä vipua).
- Ole varovainen käsitellessäsi työkaluja, puuta tai muita haitallisia materiaaleja. Sinun pitäisi aina olla aikuinen valvontaa työskennellessä.
